• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

疾患特異的iPS細胞を用いた骨伸長メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K09985
研究機関東京大学

研究代表者

北中 幸子  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30431638)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード疾患特異的iPS細胞 / Kenny-Caffey症候群 / 低身長 / 副甲状腺機能低下症
研究実績の概要

Kenny-Caffey症候群2型(KCS2)は、著明な低身長、副甲状腺機能低下症、長管骨の骨膜肥厚などを特徴とする症候群である。KCS2の原因遺伝子FAM111Aは、エクソーム解析により我々が同定した遺伝子である。しかし、FAM111Aの生体内における機能はほとんどわかっておらず、一つの変異によって、なぜ多彩な表現型をきたすのか、そのメカニズムは全く不明である。本研究では、FAM111Aの変異によっておこる症状の発症メカニズムを、患者の細胞から作成した疾患特異的iPS細胞やモデル動物を用いて解析することを目的とする。多彩な症状がある中で、まず特に骨伸長の障害による低身長の発症メカニズムを解析する。本疾患の低身長は、成長軟骨の異常を伴っており、何らかの機序により、軟骨細胞の分化増殖の異常をきたしている可能性が考えられる。そこで、患者由来の疾患特異的iPS細胞を用いて、軟骨等の細胞を作成し、FAM111Aによる骨伸長のメカニズムを検討する。これまでに全国から2名の患者に協力を得て、疾患特異的iPS細胞の作成に成功した。現在、その細胞の特性を研究中である。また疾患特異的iPS細胞におけるFAM111Aの発現を解析している。さらに、培養軟骨細胞に疾患原因となる遺伝子変異を恒常的に発現させて、軟骨細胞分化増殖能の変化を解析した。その結果、遺伝子変異によって、軟骨細胞増殖が低下することがわかった。また、軟骨分化が障害され、軟骨に発現するCOL2A1、COL10A1遺伝子発現が変化することが判明した。また、同時にモデル動物の作出を行なっていたところ、順調に研究がすすみ、骨伸長に影響することが判明しつつある。今後は、モデル動物の解析を中心に研究をすすめる予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

疾患特異的iPS細胞を作成した。各細胞からmRNAを取り出し、FAM111Aの発現を解析した。また、疾患特的変異を導入したFAM111Aを発現する遺伝子改変マウスを作成し、骨伸長への影響がみられることがわかった。

今後の研究の推進方策

iPS細胞から軟骨細胞への分化誘導と解析を行う。軟骨細胞への分化誘導は、すでに連携研究者の斎藤らが確立した方法を用いて行う。疾患特異的iPS細胞と、正常コントロールを比較して行い、軟骨への分化速度、形態の観察、軟骨マトリクス染色、軟骨に発現するCOL2A1、COL10A1、PTH、PTHrPなどの遺伝子発現を比較する。現在、培養軟骨細胞であるATDC5細胞や初代軟骨細胞を用いて、FAM111Aの野生型及び変異体の発現による変化を解析しているところであり、その結果をもとに、FAM111A変異によって起こりうる変化を、分化誘導した軟骨細胞を用いて検討する。さらに、疾患と対照の発現遺伝子の違いから予測される関連因子や、発現遺伝子や蛋白を網羅的に比較して、表現型に密に関連するFAM111Aに直接制御される候補因子を特定する。既知の因子であれば、その発現をコントロールする遺伝子群の変化を解析する。これまでの研究から、FAM111Aの作用部位は軟骨と考えているが、骨細胞である可能性もある。現在、培養骨細胞におけるFAM111Aの発現や、変異体導入による変化をみているところであり、骨細胞に異常が認められた場合は、骨細胞への分化誘導実験も行う予定である。
同時に、モデル動物の解析をすすめる。作出しつつあるモデルマウスにつき、表現型解析を行う。また、骨軟骨染色、組織切片の解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

端数をあわせることができなかったため。
2018年度には、モデル動物の解析とiPS細胞の解析の両者をすすめる予定であり、本研究費は全額使用予定である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Novel DHCR7 mutation in a case of Smith-Lemli-Opitz syndrome, showing 46,XY disorder of sex development.2017

    • 著者名/発表者名
      45. Tamura M, Isojima T, Kasama T, Mafune R, Shimoda K, Yasudo H, Tanaka H, Takahashi C, Oka A, Kitanaka S
    • 雑誌名

      Hum Genome Var

      巻: 4 ページ: 17015

    • DOI

      10.1038/hgv.2017.15. eCollection 2017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vitamin D-deficient rickets in Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      47. Itoh M, Tomio J, Toyokawa S, Tamura M, Isojima T, Kitanaka S, Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Glob Pediatr Health

      巻: 4 ページ: 2333794

    • DOI

      10.1177/2333794X17711342

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional analyses of a novel missense and other mutations of the vitamin D receptor in association with alopecia2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura Mayuko、Ishizawa Michiyasu、Isojima Tsuyoshi、Ozen Samim、Oka Akira、Makishima Makoto、Kitanaka Sachiko
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 5102

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05081-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Steroid-resistant nephrotic syndrome as the initial presentation of nail-patella syndrome: a case of a de novo LMX1B mutation.2017

    • 著者名/発表者名
      46. Nakata T, Ishida R, Mihara Y, Fujii A, Inoue Y, Kusaba T, Isojima T, Harita Y, Kanda C, Kitanaka S, Tamagaki K
    • 雑誌名

      BMC Nephrol

      巻: 18 ページ: 100

    • DOI

      10.1186/s12882-017-0516-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Trend of vitamin D deficiency/osteomalacia among Japanese adults from 2005 to 2014, a longitudinal analysis using health insurance claims.2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuko Itoh, Jun Tomio, Satoshi Toyokawa, Sachiko Kitanaka, Yasuki Kobayashi.
    • 学会等名
      日本衛生学会
  • [学会発表] rFSH monotherapy prior to hCG-rFSH combination therapy is an effective new treatment to achieving future fertility in adolescent patients with congenital male hypogonadotropic hypogonadism.2017

    • 著者名/発表者名
      Sato N, Hosokawa A, Kitanaka S, Yoshizawa A, Noda M, Tanaka T.
    • 学会等名
      The Endocrine Society’s 99th annual meeting.
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel mutation in fibroblast growth factor 23 identified in a patient with hypophosphatemic rickets prevents proteolytic cleavage.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka H, Tamura M, Takahashi C, Muto M, Kinoshita Y, Ito N, Oka A, Kitanaka S.
    • 学会等名
      10th International meeting of Pediatric Endocrinology
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel mutation in fibroblast growth factor 23 identified in a patient with hypophosphatemic rickets prevents proteolytic cleavage.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka H, Tamura M, Takahashi C, Muto M, Kinoshita Y, Ito N, Oka A, Kitanaka S
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] Kenny-Caffey症候群2型の原因遺伝子であるFAM111Aの生体内での発現と軟骨分化への影響.2017

    • 著者名/発表者名
      田中裕之、田村麻由子、高橋千恵、磯島豪、齋藤琢、岡明、北中幸子.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 成長・性成熟・将来の生殖能力を考慮した新しい治療指針に対する小児期MHHの長期治療経過.2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤直子、小笠原敦子、野田雅裕、吉井啓介、北中幸子、門脇弘子、田中敏章.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 著明な成長障害・退行・多発骨折を呈したCYP27B1新規変異を伴うビタミンD依存性くる病1型の1例2017

    • 著者名/発表者名
      水野雄太、北岡寛己、田中裕之、岡田慶太、小川晃太郎、岡本陽子、神田祥一郎、安戸裕貴、張田豊、高橋千恵、岡明、北中幸子
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 周産期良性型低フォスファターゼ症に対し酵素補充療法を施行した2例の経過.2017

    • 著者名/発表者名
      山口朋恵、高橋千恵、水谷和子、道上敏美、寺田有美子、千葉悠太、藤澤祐介、内木康博、北中幸子、堀川玲子
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 家族性異常アルブミン性高サイロキシン血症症例の検討.2017

    • 著者名/発表者名
      小田洋一郎、田村麻由子、石井淳子、西川由衣、水野雄太、堀江豪、佐々木元、本村あい、北中幸子
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] FGF23遺伝子に新規変異を認めた常染色体優性低リン血性くる病の13歳男児例.2017

    • 著者名/発表者名
      武藤未来、小松なぎさ、田村麻由子、田中裕之、北中幸子.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 出生後早期に診断し、KAT6Bの新規変異を認めたGenitopatellar syndromeの1例.2017

    • 著者名/発表者名
      米田あゆ、田中裕之、高橋千恵、黒田友紀子、竹原広基、岡明、北中幸子.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 日本人小児の血中ビタミンD濃度に関する実態調査.2017

    • 著者名/発表者名
      高橋千恵、田中裕之、長崎啓祐、藤原幾磨、長谷川高誠、依藤亨、井原 健二、大薗恵一、北中幸子.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] 特徴的な骨所見と副甲状腺機能低下症を伴い重篤な経過をたどったOsteocraniostenosisの1例.2017

    • 著者名/発表者名
      西村尚子、加納孝真、井澤雅子、古波蔵都秋、河邊慎司、岩田直美、田中裕之、北中幸子、磯島豪、濱島崇.
    • 学会等名
      第51回日本小児内分泌学会学術集会
  • [学会発表] IRUD-Pをもとにした糖原病の病型診断の変更2017

    • 著者名/発表者名
      田中裕之、高橋千恵、磯島豪、岡明、北中幸子
    • 学会等名
      第62回日本人類遺伝学会学術集会
  • [学会発表] 子どものビタミンD不足は増えているのか?-紫外線対策の際に注意すべきこと-2017

    • 著者名/発表者名
      北中幸子
    • 学会等名
      第41回日本小児皮膚科学会学術大会
    • 招待講演
  • [図書] 専門医による新小児内分泌疾患の治療2017

    • 著者名/発表者名
      北中幸子
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      診断と治療社
  • [図書] 私の治療2017-2018年度版2017

    • 著者名/発表者名
      北中幸子
    • 総ページ数
      1734
    • 出版者
      日本医事新報社

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi